Содержание статьи
- Операция дополнения сообщения
- Процедура 1
- Процедура 2
- Процедура 3
- Режим простой замены (ECB)
- Определение длины исходного текста
- Определение длины дополнения
- Дописывание нужного содержимого в дополнение
- Удаляем ключи из памяти
- Шифруем строку
- Расшифровываем строку
- Шифруем файл целиком
- Расшифровываем файл
- Заключение
Что с этим делать, подробно изложено в очередном российском стандарте, который именуется ГОСТ 34.13—2015 «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров». Этот нормативный документ, так же как и его собратья по криптографическому ремеслу, рожден в Центре защиты информации и специальной связи ФСБ при содействии ОАО «ИнфоТеКС».
Данный стандарт определяет, каким образом зашифровывать и расшифровывать сообщения, размер которых может значительно превышать размер одного 8- или 4-байтного блока.
Всего рассматриваемый стандарт описывает и определяет шесть режимов работы алгоритмов блочного шифрования:
- режим простой замены (ECB, от английского Electronic Codebook);
- режим счетчика (CTR, от английского Counter);
- режим гаммирования с обратной связью по выходу (OFB, от английского Output Feedback);
- режим простой замены с зацеплением (CBC, от английского Cipher Block Chaining);
- режим гаммирования с обратной связью по шифртексту (CFB, от английского Cipher Feedback);
- режим выработки имитовставки (MAC, от английского Message Authentication Code).
Следует отметить, что стандарт не регламентирует строгое использование в качестве алгоритма блочного шифрования только «Кузнечик» или «Магму», данный алгоритм может быть любым (так же как и размер одного блока), однако в стандарте в качестве примеров рассматриваются блочный шифр с размером блока 8 байт (в этом случае подразумевается «Магма») и блочный шифр с размером блока 16 байт (здесь имеется в виду «Кузнечик»).
Загрузка ...Операция дополнения сообщения
Прежде чем непосредственно рассмотреть режимы работы, необходимо познакомиться с одной весьма важной операцией — операцией дополнения сообщения, или паддинга (от английского Padding — набивка, заполнение).
Эта операция применяется при реализации режимов простой замены, простой замены с зацеплением и режима выработки имитовставки. Дело в том, что указанные режимы работают только с сообщениями, длина которых кратна размеру одного блока (напомню, 8 байт для «Магмы» и 16 байт для «Кузнечика»). Для сообщений, длина которых не кратна размеру блока, получающийся остаток необходимо дополнить до размера полного блока.
ГОСТ 34.13—2015 определяет три возможные процедуры дополнения.
Процедура 1
Данная процедура применяется при работе в режиме простой замены или простой замены с зацеплением. Суть процедуры в том, что остаток в сообщении дополняется нулями до размера полного блока.
Использование этой процедуры не позволяет гарантировать однозначное восстановление исходного сообщения из расшифрованного, если неизвестна длина дополнения либо длина исходного сообщения. Не зная длины исходного сообщения или длины дополнения, удалить верное количество ненужных нулей из расшифрованного сообщения для восстановления исходного просто так не получится.
Процедура 2
Особенность этого варианта процедуры дополнения заключается в том, что дополнение выполняется в любом случае, независимо от того, кратна длина сообщения размеру блока или нет. Это позволяет восстанавливать исходное сообщение из расшифрованного без знания дополнительной информации (длины исходного сообщения или длины дополнения).
При реализации этой процедуры возможно два варианта: длина исходного сообщения не кратна размеру блока (то есть в конце сообщения имеется неполный блок) и длина исходного сообщения кратна размеру одного блока.
В первом случае в первый бит остатка пишется единица, а остальное место заполняется нулями до размера полного блока. Во втором к сообщению добавляется целый дополнительный блок, начинающийся с единичного бита, с заполнением остальных разрядов этого дополнительного блока нулями.
Такой вариант дополнения также рекомендован для использования в режиме простой замены или простой замены с зацеплением.
Процедура 3
Эта процедура похожа на первую тем, как она выполняется, и на вторую содержимым этого дополнения. Если длина сообщения кратна размеру блока, то никаких дополнений делать не нужно, в противном случае остаток исходного сообщения дополняется до размера полного блока единичным начальным битом с последующим заполнением нулями.
Процедуру, реализованную в таком варианте, рекомендуется использовать только для режима выработки имитовставки.
Из описанных в стандарте режимов рассмотрим первый.
Продолжение доступно только участникам
Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте
Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее
Вариант 2. Открой один материал
Заинтересовала статья, но нет возможности стать членом клуба «Xakep.ru»? Тогда этот вариант для тебя! Обрати внимание: этот способ подходит только для статей, опубликованных более двух месяцев назад.
Я уже участник «Xakep.ru»
